Технология термического восстановления металла с помощью водорода (HAMR) является лидером инноваций в области переработки титана промышленного качества. Используя свой запатентованный процесс, компания IperionX Inc. в США напрямую перерабатывает титановую стружку или сильно окисленный титановый лом и производит порошок Ti-6Al-4V аэрокосмического класса, снижая содержание кислорода до менее 1000 ppm с помощью процесса водородного раскисления, HAMR с магнием и вакуумного спекания. Эта технология была выбрана Исследовательской лабораторией ВВС США (AFRL) для получения целевого гранта в размере 500 000 долларов США на обоснование возможности производства компонентов для аэрокосмической промышленности. EcoTitanium (Франция), первая в Европе линия замкнутого цикла переработки титана, использует плазменную плавку в среде инертного газа (ПИИГ) в сочетании с вакуумным автоклавом (ВДП) для переплавки титанового лома, поставляемого производителями аэрокосмической техники, в слитки чистого титана с содержанием примесей не более 0,3%, которые могут быть использованы непосредственно для литья конструкционных элементов самолетов. Эти технологии подтверждают надежность материалов для переработки титана в высокотехнологичной отрасли.
Цена на переработанный титан ориентирована на снижение затрат и премии за переработанные продукты, а переработанные титановые порошки IperionX более чем на 50% дешевле в производстве, чем традиционные распыленные порошки, что снижает рыночные цены с 300 долл. США/кг до диапазона 80–120 долл. США/кг, при этом они соответствуют стандартам ASTM B348. Цена на переработку титана зависит от содержания кислорода: чистый лом с содержанием кислорода ≤ 0,15% котируется на уровне 60–70% от исходного слитка, в то время как окисленный лом с содержанием кислорода > 0,3% требует дополнительных затрат на раскисление, в результате чего чистая цена составляет всего 35% от исходного материала. Практика Baoji Titanium Prius показывает, что цена на переработку титана может контролировать интегрированные производственные затраты около 30%, переработка титана после повторного использования более 4 раз. Текущая ставка премии за переработку титанового порошка для обороны США составляет 25%, что подтверждает тенденцию к высокой добавленной стоимости переработанных материалов.
Переработка титана из покрытых титановых анодов требует поэтапного процесса, включающего промышленное покрытие и титановую подложку. После активации титановой матрицы азотной кислотой шероховатость поверхности восстанавливается до Ra≤1,6 мкм, а скорость потерь титановой матрицы контролируется в пределах 0,5%. Компании по переработке драгоценных металлов используют технологию ультразвуковой регенерации, используя раствор, содержащий ацетат аммония и поверхностно-активное вещество NP-10, ультразвуковую вибрацию при 60 °C в течение 60 минут, полностью удаляя сульфатную накипь в порах электрода, регенерацию анодного тока с эффективностью 98,2%, сопоставимой с новыми изделиями. Такая технология переработки титана продлевает срок службы титанового анода более чем до 8 лет и снижает стоимость на 40% по сравнению с одноразовым раствором.
Конечные покупатели в цепочке переработки титана ориентируются на три типа спроса:
1. Поставщики услуг по аддитивному производству: например, американская компания IperionX, закупающая смешанный титановый лом, раскисленный и измельченный в порошок, для поставок на рынок 3D-печати; ее переработанный порошок был проверен NASA и Национальной лабораторией Оук-Ридж для использования при печати креплений ракетных двигателей.
2. Производитель компонентов для аэрокосмической техники: компания EcoTitanium (Франция) закупает лом у Airbus и Safran и переплавляет его в слитки диаметром 620 мм для прямой продажи на завод Safran по производству шасси, перерабатывая 2000 тонн лома в год.
3. Компания по переработке драгоценных металлов: DONGSHENG использует технологию ультразвуковой регенерации для переработки больших объемов покрытых титановых анодов, а ее стоимость переработки титана на 10% выше, чем у конкурентов.
Приёмка титанового лома покупателями определяется двумя параметрами: содержанием кислорода (марка для аэрокосмической промышленности <0,2 мас.%) и однородностью партии (колебание состава ±0,05%). В настоящее время объёмы закупок титана для вторичной переработки в Европе увеличиваются на 15% ежегодно, что подтверждает растущее признание переработанного титана в промышленности.
Язык
